JPS63280633A - 熱交換素子の製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、積層構造を成すプレートフィン型の熱交換
素子の製造装置、より詳しくは積層した構成単位となる
単位部材のそれぞれを一挙に接合することのできる熱交
換素子の製造装置に関するものである。

［従来の技術］ プレート・フィン型の熱交換素子は単位体積当たりの伝
熱面積が広く、比較的小形で高効率の熱交換素子として
広く用いられている。それらは熱交換すべき二流体の流
れ方の違いから、向流型、対向流型及び交差流型（直交
、゛斜交を含む）に分けることができるが、゛空調装置
に対しては対向流型や直自流型が多く採用されている。

この種のものの基本的な構成は、例えば特公昭４７−１
９９９０号公報に開示されている。

即ち、第５図の斜視図によって示すように、熱交換すべ
き二流体を仕切るプレート１０１を複列の平行流路を構
成する波形状のフィン１０２を挟んで積層したものであ
る。空調用の熱交換素子１００にあってはそのプレート
１０１が、伝熱性と透湿性を合わせ持つ紙買をベースに
した加工紙で形成され、フィン１０２もプレート１０１
と同様な紙材を波形加工することで得られている。上記
熱交換素子１００は、第６図に示されているプレート１
０１とフィン１０２から構成される単位部材１０３を予
め作っておいて、この単位部材１０３を平行流路が交互
に直交するように複数枚積層することで製造されてきた
が、生産性があまり高くなく、高コストでもあった。

そこで、性能の向上と生産性の向上とを可能にする第７
図に示すような構成の熱交換素子２００が開発された（
特開昭６１−１８６７９５号公報）。この熱交換素子２
００は、フィンに相当する部材をプレート２ｏ１との結
合性の良い非金属材料製の棒状ないしは紐状のリブ２゜
２とし、プレート２ｏ１上に任意の高さ及びピッチのリ
ブ２０２を精度良く配設して第８図に示すような単位部
材２０３を形成しっつリブ２０２のプレート２０１側と
反対の端面に接着剤を塗布し、各単位部材２０３を積層
し接合させることによって製造されている。

「発明が解決しようとする問題点］ 上記した従来の熱交換素子の製造において、単位部材２
０３を精度良く積層することは、リブ２０２の端面に塗
布した粘着性のある接着剤が接合時に拘束作用を呈し位
置の修正を阻む働きをするために困難度が高く、不良品
が出易いこともあって現実には生産性はそれ程向上しな
いといった問題点がある。

従って単位部材の積層工程においては粘着性を示さず、
積層が完了し各単位部材を位置決めした後、−挙に単位
部材群を接合できる方法及びそれを実現できる装置の開
発が要望されている。

この発明は上記のような問題点を解消するとともに、上
記要望を満たすためになされたもので、熱交換素子の性
能向上が図れ、生産性に優れた熱交換素子の製造装置を
提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ この発明の熱交換素子の製造装置は、所定の断面形状を
持つ複数の環状の案内溝を外周に設けたガイドローラ、
このガイドローラの各案内溝に紐状のリプ材料を連続的
に供給するリブ材供給装置、リブ材供給装置で供給され
てくるリプ材料の一部に連続的にホットメルト接着剤を
塗布するホットメルト接着剤塗布装置、上記各案内溝に
ホットメルト接着剤の塗布されたリプ材料が供給された
上記ガイドローラの外周面に接着用原紙を所定の速さで
連続的に送る原紙供給装置、接着用原紙に接着したリプ
材料の各天頂部に磁性微粒子を含有したホットメルト接
着剤を塗布し、単位部材を形成するホットメルト接着剤
塗布装置、上記単位部材を所定の寸法に切断し積層する
切断・積層装置、積層された単位部材を高周波電場内で
加熱し単位部材相互を結合させる高周波加熱装置を備え
たものである。

［作用］ この発明においては、接着用原紙にリブ材料を接着した
単位部材を連続的に高速で成形できるとともに、単位部
材積層時には単位部材相互を接合するホットメルト接着
剤が接着性を示さないので、単位部材相互の位置調整が
可能であり、精度良く早く単位部材を積層することがで
き、各単位部材相互を、他の結合機能をしているホット
メルト接着剤に影響を与えることなく一挙にホットメル
ト接着剤に、それに含有させた磁性微粒子の誘導発熱に
よって粘着性を発現させ結合させることができる。

［実施例］ この発明における平板状のプレートとしては種々の紙材
、加工紙の他にプラスチックシートや薄い金属板を用い
ることもできる。前者の場合は顕熱（温度）ばかりでな
く潜熱（湿度）の交換も行われるため全熱交換素子が製
造される。

後者の場合は顕熱の交換を行う熱交換素子が製造される
。

リブを形成するリプ材料としては、紙紐２合成樹脂を紐
状に成形したもの或は、上記材料の混成物を紐状にした
ものが用いられる。

第１図と第２図は本発明の一実施例としての熱交換素子
の製造装置、を示している。即ち本例の製造装置は、円
周方向に形成された所定の断面形状を持つ複数の環状の
案内溝１を外周に設けたガイドローラ２と、このガイド
ローラ２の各案内溝ｌに紐状のリプ材料３を連続的に供
給するリブ材供給装Ｍ４と、リブ材供給装置４で供給さ
れてくるリプ材料３の一部に連続的にホットメルト接着
剤５を塗布するホットメルト接着剤塗布装置６と、リプ
材料３の供給された上記ガイドローラ２の外周面に接着
用原紙７を所定の速さで連続的に送る原紙供給装置８と
、接着用原紙７とリプ材料３との結合を完成させる冷却
用送風装置９と、接着用原紙７に定着したリブ材料３の
頂端にさらに磁性微粒子を含有させたホットメルト接着
剤１０を塗布するホットメルト接着剤塗布装置１１とか
らなる単位部材成形装置と、切断装置１２や積上装置１
３並びに高周波加熱装置１４等よりなる製品化装置とか
ら構成されている。

ガイドローラ２は、水平に軸支され図示しない駆動機に
よって定方向に一定速度で回転する。

このガイドローラ２の外周に穿設された案内溝１は、ガ
イドローラ２の中心線方向に所定の間隔をおいて複列形
成されていて、リプ材料３の断面形状の概ね半分に相当
する断面形状に形成され、かつそれらの表面には剥離を
良くするために四フッ化エチレンやシリコン等の樹脂が
コーティング或は塗布されている。

リブ材供給装置４は、材料ストッカ１５、ガイドピン１
６、位置決めローラ１７、ドライブローラ１８、テンシ
ョンローラ１９、反転ローラ２０から構成されている。

材料ストッカ１５に保持されるリプ材料３は、図例では
円形断面の柔軟性のある一連の紐状で、紙紐１合成樹脂
を紐状に成形したもの或は、上記材料の混成物を紐状に
したものが用いられる。材料ストッカ１５に収められて
いる複数本のリプ材料３はドライブローラ１８の働きで
それぞれ連続的に引き出され、ガイドピン１６、位置決
めローラ１７によって位置決めされつつ、テンションロ
ーラ１９によって各々についての張力が調整されて反転
ローラ２０を経てガイドローラ２のそれぞれに対応する
案内溝１に巻き込まれるように供給される。

ホットメルト接着剤塗布装置６は、ガイドローラ２に軽
く弾力的に接触する塗布ローラ２１を有し、この塗布ロ
ーラ２１によって各案内溝１にほぼ半分が収まってガイ
ドローラ２とともに回転方向に追動してゆく各リプ材料
３の案内溝１より早出している頂部にホットメルト接着
剤うな連続的に塗布してゆく。

原紙供給装置８は、ロール巻きにされている接着用原紙
７を保持しガイドローラ２と同期的に回転して接着用原
紙７を送り出すリール２２と、リール２２から送り出さ
れる接着用原紙７をガイドローラ２の外周に押さえ付け
、各頂端にホットメルト接着剤５の塗布されたリプ材料
３に接着用原紙７を圧接させる回転駆動する押えローラ
２３とから構成されている。

押えローラ２３の圧接で接着用原紙７の片面に一括して
複列のリブがリプ材料３の接着により形成され、ガイド
ローラ２から順次引きはがされて送りローラ２４によっ
て送られつつ冷却用送風装置９によりホットメルト接着
剤５が固化され、さらに各リブ材料３の頂端に磁性微粒
子の含有されたホットメルト接着剤１０がホットメルト
接着剤塗布装置Ｚ１１によって塗布され単位部材が成形
される。単位部材はさらに、切断装置１２や積上装置１
３並びに高周波加熱装置１４等よりなる製品化装置に送
られ熱交換素子Ａ（第４図参照）となる。。

各リブ材料３の接着用原紙７とは反対の頂部に塗布され
るホットメルト接着剤１０としては、エチレンと酢酸ビ
ニルの共重合体をベースポリマーとするホットメルト樹
脂に、鉄、フェライト、ステンレス等の磁性微粒子を一
種又はそれ以上混入し、溶融状態でホモジナイザーを使
って均一な分布密度にしたもので、磁性微粒子の混合割
合が１０〜３０重量％程度のものが好適で、ロールコー
タ等で薄く塗布するか、ガンノズルで滴下させる。

そして、切断し積層した中間製品を高周波加熱装置１４
で高周波電場内に置き、ホットメルト接着剤１０が溶融
する温度にホットメル１へ接着剤１０のみを磁性微粒子
の誘導発熱によって加熱させ、単位部材相互を結合させ
ると熱交換素子Ａが得られる。

高周波加熱装置１４は、１０〜１００　Ｋ　Ｈｚの高周
波電場を積層された単位部材に１０〜３０秒闇印加する
。高周波電場を印加された各単位部材は、磁性微粒子の
含まれているホットメルト接着剤１０だけが磁性微粒子
の誘導発熱によって選択的に軟１ヒし、接着性を呈して
相互間を結合し、熱交換器として機能する熱交換素子Ａ
となる。この熱交換素子Ａは枠より取り出されて、機器
組込みの為の取付枠に入れられ、完成品の熱交換器とな
る。高周波電場により誘導発熱させてホットメルト接着
剤１０に接着性を発現させるやりかたは、加熱対象を絞
り込むことができ、加熱時間も代かで加熱のむらちでき
にくいので、高品質の熱交換素子Ａを手軽に得られる利
点がある。

なお、単位°部材におけるリブ材料３によるリブ２５は
、製品の用途等必要に応じ形状が山形や台形等になるが
、案内溝１とリブ材料３を相当の形状にすればこうした
リブ２，５の形状にないする要請に簡単に応じることが
できる。

つまり、本例の熱交換素子の製造装置においては、リブ
２５の形状や寸法を不確定にさせる要因がなく、装置の
振動でリブ２５が蛇行したりすることもないので、リブ
２５のピッチ牽、リブ２５に関する精度の高い高品質の
単位部材が、連続的に高速形成できる。特に単位部材積
層時には単位部材相互を接合するホットメルト接着剤１
０が接着性を示さないので、単位部材相互の位置調整が
可能であり、精度良く早く単位部材を積層することがで
き、各単位部材相互を、池の結合機能をしている接着剤
に影響を与えることなく一挙にホットメルト接着剤１０
に、それに含有させた磁性微粒子の誘導発熱によって粘
着性を選択的に発現させ結合させることができる。

［発明の効果コ 以上のように、この発明の熱交換素子の製造装置は、所
定の断面形状を持つ複数の環状の案内溝を外周に設けた
ガイドローラ、このガイドローラの各案内溝に紐状のリ
ブ材料を連続的に供給するリブ材供給装置、リブ材供給
装置で供給されてくるリブ材料の一部に連続的にホット
メルト接着剤を塗布するホットメルト接着剤塗布装置、
上記各案内溝にホットメルト接着剤の塗布されたリブ材
料が供給された上記ガイドローラの外周面に接着用原紙
を所定の速さで連続的に送る原紙供給装置、接着用原紙
に接着したリブ材料の各天頂部に磁性微粒子を含有した
ホットメルト接着剤を塗布し、単位部材を形成するホッ
トメルト接着剤塗布装置、上記単位部材を所定の寸法に
切断し積層する切断・積層装置、積層された単位部材を
高周波電場内で加熱し単位部材相互を結合させる高周波
加熱装置を備えたものであるから、接着用原紙にリブ材
料を接着した単位部材を連続的に高速で成形できるとと
もに、単位部材積層時には単位部材相互を接合するホッ
トメルト接着剤が接着性を示さないので、単位部材相互
の位置調整が可能であり、精度良く早く単位部材を積層
することができ、各単位部材相互を、他の結合機能をし
ているホットメルト接着剤に影響を与えることなく一挙
に特定のホットメルト接着剤に、それに含有させた磁性
微粒子の誘導発熱によって粘着性を発現させ結合させる
ことかで°き、熱交換素子の性能向上と、生産性の向上
とが計り得る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の製造装置を示す構成図、
第２図はガイドローラを単独で示す正面図、第３図は単
位部材の斜視図、第４図は熱交換素子の完成品な示す側
面図、第５図は従来の熱交換素子を示す斜視図、第６図
は第５図の構成の一部を示す斜視図、第７図はこの発明
に係わる従来の熱交換素子を示す斜視図、第８図は第７
図の単位部材の構成を示す斜視図である。図において、
１は案内溝、２はガイドローラ、３はリブ材料、４はリ
ブ材供給装置、５はホットヌル１〜接着剤、６はホット
メルト接着剤塗布装置、７は接着用原紙、８は原紙供給
装置、１０はホットメルト接着剤、１１はホットメルト
接着剤塗布装置、１２は切断装置、１３は積上装置、１
４は高周波加熱装置である。なお、図中同一符号は同−
又は相当部分を示す。 代理人　大　岩　増　雄（他２名） 第５図 第θＡ 第７図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）、円周方向に形成され、所定の断面形状を持つ複
   数の環状の案内溝を外周に設けたガイドローラ、このガ
   イドローラの各案内溝に紐状のリブ材料を連続的に供給
   するリブ材供給装置、リブ材供給装置で供給されてくる
   リブ材料の一部に連続的にホットメルト接着剤を塗布す
   るホットメルト接着剤塗布装置、上記各案内溝にホット
   メルト接着剤の塗布されたリブ材料が供給された上記ガ
   イドローラの外周面に接着用原紙を所定の速さで連続的
   に送る原紙供給装置、接着用原紙に接着したリブ材料の
   各天頂部に磁性微粒子を含有したホットメルト接着剤を
   塗布し、単位部材を形成するホットメルト接着剤塗布装
   置、上記単位部材を所定の寸法に切断し積層する切断・
   積層装置、積層された単位部材を高周波電場内で加熱し
   単位部材相互を結合させる高周波加熱装置を備えている
   ことを特徴とする熱交換素子の製造装置。
2. （２）、ガイドローラが所定の速さで定方向へ回転する
   構成の特許請求の範囲第１項記載の熱交換素子の製造装
   置。
3. （３）、原紙供給装置が、ガイドローラと連動または同
   期して接着用原紙を送り出す構成である特許請求の範囲
   第２項記載の熱交換素子の製造装置。
4. （４）、原紙供給装置が、ガイドローラに供給されたリ
   ブ材料に接着用原紙を押し付ける押えローラを含んでい
   る構成の特許請求の範囲第１項、第２項、第３項のいず
   れかに記載の熱交換素子の製造装置。